第一册第四章牛顿运动定律

1牛顿运动定律复习专题（内部资料，不要外传）（本章复习资料上g=10m/s2）一、牛顿第一定律1、学习目标（1）在研究物体运动原因的过程中，亚里士多德认为：必须，物体才能运动；伽利略通过理想实验和科学推理，得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度地运动下去；与伽利略同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，明确指出：除非物体受到力的作用，物体将永远保持静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动；牛顿在这些基础上总结出了惯性定律即牛顿第一定律：。（2）牛顿第一定律表明：①物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，对于任何物体，在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难度的惟一因素就是它们的质量，即用质量来度量惯性的大小（在用惯性解释问题是不能讲“惯性作用”）；②力不是维持运动的原因，而是改变运动状态的原因（具体论述见《相互作用复习专题》）；③在非惯性系中，牛顿第一定律不成立（请举例说明？在密闭不透光的火车内有一光滑桌面，火车启动时，坐在火车里的人看到光滑桌面上的小球在不受外力的情况下突然向后运动，运动状态改变了。）2、达标训练与能力提高（1）由牛顿第一定律可知（）A物体的运动是依靠力来维持的B力停止作用后，物体的运动就不能维持C物体作变速运动时，一定有外力的作用D力是改变物体惯性的原因（2）关于惯性的说法中正确的是（）A运动越快的汽车越不易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大B小球由于重力的作用而自由下落时，它的惯性就不存在了C一个小球被竖直上抛，当抛出后能继续上升，是因为小球受到了向上的推力作用D物体的惯性是物体保持匀速直线运动状态或静止状态的一种属性，与物体的速度大小无关E惯性是一切物体的基本属性F质量大惯性就大，在相同力的作用下，质量越大的物体运动状态越难改变（3）伽利略理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，能更深刻地反应自然规律，伽利略的斜面实验程序如下：①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续匀速运动。请按程序先后次序排列，并指出它究竟属于可靠的事实，还是通过思维过程的推论，下列选项正确的是（）A事实②推论③事实①推论④B事实②推论③推论①推论④C事实②推论①推论③推论④2D事实②推论①事实③推论④（4）在运动着的列车中的水平桌面上，放着一个小球，小球突然向后运动，则列车在做运动，如列车在做减速运动，小球将运动。（5）地球从西向东自转。你向上跳起以后，为什么还落到原地，而不是到原地的西边？。二、牛顿第三定律1、学习目标（1）物体间相互作用的这一对力，通常叫做作用力与反作用力，二者总是互相依存，同时存在同时消失，并且有相同的性质。（2）作用力与反作用力之间的关系由牛顿第三定律阐述：。（3）牛顿第三定律在力学中的应用：①解释许多物理现象；②在求力时转化问题，即求出作用力便可以知道其反作用力的情况（如求出支持力便可知压力情况）。2、达标训练与能力提高（1）物体放在斜面上静止，下列说法中正确的是（）A物体所受重力沿斜面向下的分力与静摩擦力是一对平衡力；B物体所受重力沿垂直斜面向下的分力与斜面对其支持力是一对平衡力；C物体所受重力沿垂直斜面向下的分力与它对斜面的压力是一对作用力与反作用力；D斜面对其支持力与它对斜面的压力是一对作用力与反作用力。（2）下面关于作用力与反作用力的说法中正确的是（）A作用力与反作用力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，所以相互平衡；B一对平衡力可以先后消失，但作用力与反作用力一定同时消失；C汽车受到的牵引力实际上就是地面给主动轮的一个向前的反作用力；D先有作用力，接着才有反作用力，但二者是同性质的力。（3）甲乙两人拔河，甲胜乙败，下列叙述中正确的是（）A甲拉乙的力比乙拉甲的力大；B甲拉乙的力同乙拉甲的力大小相等；C地面对甲的摩擦力等于地面对乙的摩擦力；D甲对地的摩擦力大于乙对地面的摩擦力。（4）一个物体静止地放在台式弹簧秤上，试证明物体对弹簧秤的压力等于物体所受的重力。首先，物体静止，所以它所受重力等于所受支持力（一对力），其次，它所受支持力等于它对弹簧秤的压力（一对力）。（5）汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面的说法中正确的是（）A汽车能拉着拖车向前是因为汽车对拖车的拉力大于拖车拉汽车的力；B汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的力；C匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力。加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力；D拖车加速前进，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力。汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力（牵引力）大于拖车对它的拉力。三、牛顿第二定律1、学习目标（1）探究加速度与力、质量的关系：3①物体运动状态（速度）变化的快慢也就是物体加速度的大小，与物体的质量有关，还与物体受力的大小有关。②在探究加速度与物体质量之间关系时，让物体的受力一定，这在物理学里叫控制变量法。③作a-m图时得出的是双曲线，猜想a-m的关系是成反比，做a-1/m图更直观，只要a-1/m图为正比例函数图像，即可得出a-m成反比的关系。④测加速度的方法：Ⅰ因为v0=0，由a=2x/t2可求出a；Ⅱ如果比较两个初速度均为零，运动时间一样的匀加速直线运动时，我们只需要比较二者位移的关系即可得出二者加速度的关系；Ⅲ在小车后面拖一条纸带，让纸带穿过打点计时器，利用纸带测出加速度。⑤在平衡摩擦后，我们认为小车受到的拉力即为小盘和砝码的重力也就是小车受到的合力（条件是小盘和砝码的质量要比小车的质量小得多）。⑥本实验可以测出力、加速度和质量的具体数据，然后分别作出a-1/m图和a-F图得出三者关系，也可以通过对比实验定性得出三者之间的关系。如让两个质量一样，但受力不一样的小车从同地点同时出发，测出在相同时间内两小车所完成的位移，通过二者位移关系得出二者加速度的关系（由a=2x/t2可知，加速度与位移成正比），再看两小车受力的倍数关系和两小车加速度倍数关系（即位移倍数关系）是否一样，如果一样，则有加速度与力成正比。（2）牛顿第二定律的内容：，写成公式为F合=ma，此式为矢量式，及合外力的方向与加速度的方向一致，同时它也揭示了合力与加速度的瞬时对应关系，其中力的单位是牛顿，在国际单位制中，定义使质量为1Kg的物体获得1m/s2的加速度的力为1N。（3）牛顿第二定律确定了力和运动的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来，通常我们可以通过牛顿第二定律解决两类问题，一是通过运动情况求受力情况，二是通过受力情况求运动情况，在解决这些问题时，往往加速度可以起到桥梁纽带作用。（4）利用牛顿第二定律解决实际问题的一般步骤①仔细审题，形成清晰情景；②分析运动，作运动示意图；③分析受力，作受力示意图；④建立坐标，分解不在轴上的力；（一般使坐标轴某一轴沿物体加速度方向）⑤列方程求解。（如果坐标轴x轴沿物体加速度方向,则有：F合=Fx合=max=ma，Fy合=0，同时还要列出恰当的运动学方程和辅助方程。）（5）特殊应用①共点力的平衡条件：合力为零，即Fx合=0，Fy合=0；②超重与失重，人站在电梯内的台式弹簧秤上，人对弹簧秤的压力即为弹簧秤的示数，又根据牛顿第三定律可知，人对弹簧秤的压力（FN，）等于弹簧秤对人的支持力（FN）（二者为一对作用力与反作用力），选向上的方向为正，Ⅰ如果电梯以加速度a向上做匀加速直线运动，对人有：F合=FN-mg=ma，FN，=FN=mg+ma﹥mg，即超重；Ⅱ如果电梯以加速度a向上做匀减速直线运动，对人有：F合=FN-mg=m（-a），FN，=FN=mg-ma﹤mg，即失重；当a=g时，有FN，=FN=mg-ma=0，即完全失重。4③不计空气阻力，所有作抛体运动的物体均只受重力作用，加速度恒为g。2、达标训练与能力提高（1）静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（）A物体立即获得加速度和速度B物体立即获得加速度，但速度仍为零C物体立即获得速度，但加速度仍为零D物体的速度和加速度均为零（2）从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以产生加速度，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（）A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到C推力小于静摩擦力，加速度是负的D桌子所受的合力为零（3）在雨滴下落的过程中，随着速度逐渐增大，它所受到的阻力也跟着增加，当雨滴所受阻力增加到等于重力时，开始做匀速直线运动，在雨滴做匀速直线运动之前有（）A加速度越来越大，速度越来越大；B加速度越来越小，速度越来越小；C加速度越来越大，速度越来越小；D加速度越来越小，速度越来越大。（4）下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中，正确的是（）A由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比B由m=F/a可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比C由a=F/m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比D由m=F/a可知，物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得（5）一辆质量为10Kg的小车，车与地面间的动摩擦因数为0.01，在力F=3N的水平拉力作用下，小车由静止开始加速前进，走过40m时撤除水平拉力F，经一段时间后，小车停止，小车共行驶的时间为多少？（请同学们作出小车整个运动过程的v—t图）（6）如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球细线偏离竖直方向370角（请同学们思考：车厢运动的方向），球和车厢相对静止，球的质量为1Kg，求车厢运动的加速度？如果把悬挂小球的细线换成轻杆，能否求出车厢运动的加速度？如果已知车厢的加速度为gtan370,求轻杆对小球的弹力？5（7）一质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始加速下滑，已知斜面长为x，①如果斜面光滑，物体下滑到斜面底端需时多少？②如果斜面不光滑，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，物体下滑到斜面底端需时多少？（8）一个质量为50Kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量m=5Kg的物体，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40N，求此时人对地板的压力？（9）如图所示，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的两倍，当绳子突然断开时，猫立即沿着木板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为多少（隔离法）(10)如图所示，质量为m的物体用两根线拴住，斜线与竖直方向的夹角为θ，①求两根线对物体的拉力？如果剪断水平细线，在剪断后的瞬间，斜细线对物体的拉力多大？②如果把细线换成弹簧，答案又怎样？6AP（11）在水平地面上有一竖直放置的弹簧，弹簧的正上方有一作自由落体运动的小球，小球从静止开始到把弹簧压缩到最小这段过程中，加速度和速度的变化情况为（）A加速度先恒定不变，然后减小至零，之后又逐渐增加；B速度先变大后变小；C小球在接触弹簧的瞬间速度达到最大；D小球在压缩弹簧的过程中，当重力等于弹力时，速度达到最大。（12）如图所示，小木块A位于长木板B的最左端，B放在光滑水平面上，用水平恒力F=10N拉动A向右运动。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.10，B的长度L=1.0m，mA=5.0Kg，mB=10Kg。求把A拉到长木板B的最右端时，木块A和木板B对水平面的位移各是多少？（13）如图所示，一细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零？当滑块以a=2m/s2的加速度向左运动时，细线对小球的拉力为多少？(14)一物体以12m/s的速度冲向斜面，然后又沿斜面向下运动，在此过程中的速度